一种松散富水隧道进出口围岩动态监测与预警系统及方法技术方案

本申请公开了一种松散富水隧道进出口围岩动态监测与预警系统及方法，系统包括：监测装置、分布式光纤应变分析仪、数据分析处理模块和多终端报警装置；监测装置用于构建光纤监测网；分布式光纤应变分析仪用于基于光纤监测网，对断裂点进行定位和数据采集，得到断裂点的变形数据和位置信息；数据分析处理模块用于根据变形数据和位置信息进行三维动态监测，并在监测结果异常时，发出预警；多终端报警装置用于在数据分析处理模块发出预警时，向项目相关人员发出预警信息。本申请在自动监测的基础上实现实时动态预警，并保证了隧道洞顶和洞内作业面的施工安全，同时，本申请相比于常规手段，克服了实施难度大和布设的灵活度差的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种松散富水隧道进出口围岩动态监测与预警系统及方法


[0001]本申请涉及隧道监测领域，具体涉及一种松散富水隧道进出口围岩动态监测与预警系统及方法。

技术介绍

[0002]塌方是隧道进出口施工中多发的灾害事故，在松散富水地层中风险更高。为保证隧道进出口施工安全，常采用长管棚、小导管或预注浆等预加固措施，并在隧道进出口地表布设位移沉降监测网、洞内监测支护结构位移、应力等措施，以实现信息化施工和动态设计，进而保证施工安全。但地表位移监测所得仅为地表宏观变形信息，难以反映洞顶地层深部位移；洞内监测施工干扰多，测点易毁坏，难以做到实时动态的监测洞顶可能塌方地层内部不同深度处的变形、位移和扰动信息，更难以对塌方的区域、范围和风险进行动态评估和预警。要监测洞顶地层不同深度处的沉降变形，目前多采用在隧道内向围岩内部钻孔，然后安装单点或多点位移计，其中单点位移计可以监测围岩内部某个点沿钻孔轴线的相对位移，多点位移计可以监测围岩内部多个点沿钻孔轴线的相对位移。该方法常用于常规隧道段，在松散富水洞口地层实施难度大、布设的灵活度差，要系统监测工时和材料消耗大，只能在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种松散富水隧道进出口围岩动态监测与预警系统，其特征在于，包括：监测装置、分布式光纤应变分析仪、数据分析处理模块和多终端报警装置；所述监测装置用于构建光纤监测网；所述分布式光纤应变分析仪用于基于所述光纤监测网，对断裂点进行定位和数据采集，得到所述断裂点的变形数据和位置信息；所述数据分析处理模块用于根据所述变形数据和所述位置信息进行三维动态监测，并在监测结果异常时，发出预警；所述多终端报警装置用于在所述数据分析处理模块发出预警时，向项目相关人员发出预警信息。2.根据权利要求1所述的松散富水隧道进出口围岩动态监测与预警系统，其特征在于，所述监测装置包括：监测光纤和泡沫杆；所述监测光纤用于通过时间与距离的关系，得到沉降地点的具体位置；所述监测光缆贴合于所述泡沫杆中后，再同时埋设于钻孔中，构成所述光纤监测网。3.根据权利要求2所述的松散富水隧道进出口围岩动态监测与预警系统，其特征在于，所述监测装置的工作流程包括：将所述监测装置埋设于钻孔中，从地表面竖向向下布设，竖向深度布设到整个隧道断面外围，每一个点位均形成一个U型光纤回路，构成一个可以监测整个洞顶区域围岩三维空间的所述光纤监测网。4.根据权利要求3所述的松散富水隧道进出口围岩动态监测与预警系统，其特征在于，所述分布式光纤应变分析仪的工作流程包括：将所述光纤监测网各所述点位光纤接入所述分布式光纤应变分析仪，在光缆最大应变范围内解译各监测回路上的应变和位移，在地层沉降导致光纤拉断时，对所述断裂点进行定位和数据采集，得到所述变形数据和所述位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敏，赵欢聪，曾彬，叶四桥，嵇哲明，袁万里，许洁晓，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：